Исследование горизонтальных направленных скважин

В последнее время число крупных, новых, вновь разрабатываемых месторождений снизилось. Также ухудшаются состав насыщающих месторождения флюидов и их коллекторские свойства. Из-за того, что при выполнении разработок новых месторождений часто используются старые технологии и техника, нефтегазодобыча пласта составляет всего 30-40%.

Схема проведения газогидродинамических исследований скважин с горизонтальным окончанием с применением самоходного исследовательского комплекса

Схема проведения газогидродинамических исследований скважин с горизонтальным окончанием с применением самоходного исследовательского комплекса.

Для того чтобы проводить более полную добычу углеводородов, необходимо использовать новые современные технологии и проводить исследование горизонтальных скважин.

Использование горизонтальных скважин при проведении разработки пластов полезных ископаемых позволяет достичь таких результатов:

  • за счет того, что увеличивается площадь фильтрации, происходит увеличение производительности;
  • увеличивается период эксплуатации без появления воды;
  • увеличивается процент извлечения залежей из месторождения, особенно на поздней стадии разработки;
  • повышается интенсивность закачивания в пласт агентов;
  • появляется возможность разрабатывать пласты, что имеют низкие коллекторные свойства и нефть высокой вязкости;
  • появляется возможность разрабатывать труднодоступные месторождения, например, те, что находятся под водой;
  • улучшается технология подземных газовых хранилищ.

Особенности скважин

Схема сравнения типов горизонтальных скважин

Схема сравнения типов горизонтальных скважин.

Если бурение выполнили вдоль запланированной трассы и попали в цель, то она будет называться направленной. Забой и зона фильтрации должны находиться в заданной зоне пород и быть ориентированы относительно залежи, согласно с разработанным проектом.

Если применять направленное бурение, то это позволяет усовершенствовать разработку нефте- и газоместорождений и будет эффективным в следующих случаях:

  • когда надо проводить бурение с применением обхода сложных горных зон;
  • если надо проводить бурение под участками, что заняты или недоступны;
  • при необходимости глушения открытых фонтанов;
  • когда необходимо провести вскрытие пластов, что круто падают вниз.

Направленные скважины бывают двух видов: вертикальные и горизонтальные скважины.

Если сделано бурение в основном вдоль пласта, между подошвой и верхом залежи в заданном азимутном направлении и ее зона фильтрации соизмерима с размерами вертикального ствола, то она носит название горизонтальная скважина.

Если проводить сравнение с вертикальными конструкциями, за счет того, что расширяется область дренирования и увеличивается поверхность фильтрации, у горизонтальных скважин дебет будет в 2-10 раз больше.

Схема альтернативного закачивания горизонтальной скважины

Схема альтернативного закачивания горизонтальной скважины.

Проведение исследования горизонтальных скважин надо для того, чтобы определить их возможности. Они могут использоваться на следующих объектах:

  • при разработке морских месторождений;
  • при разработке месторождений, где нет возможности проводить полномасштабные буровые работы;
  • если ведется разработка залежей высоковязкой нефти при естественной фильтрации;
  • если разрабатываются маломощные и неоднородные пласты;
  • при разработке карбонатных коллекторов, в которых есть вертикальная трещиноватость;
  • в тех случаях, когда залежи нефти и газа переслаиваются между собой;
  • при осваивании залежей, при проведении поздней стадии их разработки.

Если назвать основной недостаток, что есть у горизонтальных скважин, то это достаточно высокая стоимость их создания. Еще совсем недавно цена создания вертикальных скважин была дешевле почти в 8 раз, но технологии развиваются, и сейчас стоимость создания горизонтальных скважин больше стоимости создания вертикальных конструкций всего в 2-3 раза.

Для того чтобы было выгодным использование горизонтальных скважин с экономической точки зрения, необходимо, чтобы добыча из нее была больше в такое же количество раз, во сколько дороже обошлось ее создание.

Схема расположения горизонтальной скважины и простейшие потоки

Схема расположения горизонтальной скважины и простейшие потоки.

На составление проекта и выполнение исследования горизонтальных скважин влияет много факторов: ландшафт поверхности, расположение цели бурения, наличие геологических и технических причин, что препятствуют бурению, проходимость пород на пути проведения строительства горизонтальных скважин, возможности используемого оборудования.

Горизонтальные скважины имеют сложную конструкцию. Они состоят из вертикальной и наклонной выработки, обсадных колонн и оболочек из цемента, что играют роль крепи, фильтров, что расположены в самой зоне пласта.

Для исследования, конструирования горизонтальных скважин надо выбрать такие элементы их конструкции, что помогут достичь заданной цели без аварий, надежно укрепить ствол при помощи обсадных колонн и материалов для проведения тампонажа, создать с продуктивным слоем прочную гидродинамическую связь и позволить эксплуатацию горизонтальных скважин на протяжении длительного периода времени.

Создание горизонтальных скважин включает в себя следующие этапы: технологическое обоснование выбора места бурения, разработка конструкции, разработка конструкции фильтра, способы проведения бурения, используемое оборудование, используемый буровой инструмент, технология разработки несущих слоев.

Выбор формы

Основные схемы расположения многоствольных горизонтальных скважин в продуктивном пласте

Основные схемы расположения многоствольных горизонтальных скважин в продуктивном пласте.

При совершении выбора формы горизонтальных скважин надо учитывать такие параметры:

  • проведено одиночное бурение или кустовое;
  • есть ли препятствия при приложении устья;
  • конструкция ствола должна обеспечивать высокую продуктивность горизонтальных скважин;
  • скважинное оборудование должно надежно работать;
  • должна быть возможность одновременно эксплуатировать несколько слоев в межпластовых залежах;
  • стоимость создания горизонтальных скважин должна быть минимальной.

Если выполняется кустовое бурение, то профиль бурения должен обеспечивать оптимальные параметры сетки, а число выполненных стволов должно быть экономически рациональным.

При проведении проектирования и исследования направленных скважин надо учитывать глубину ствола, его возможные отклонения по вертикали, размер горизонтального участка, максимальные значения кривизны.

При выборе формы необходимо учитывать назначение, особенности строения ствола, это как технологические особенности, так и геологические. Учитываются ограничения величины зенитного угла скважины и угла его наклона на расчетной глубине.

Существующие профили

Профили горизонтальных скважин делятся на такие виды:

  • тангенциальные профили;
  • S-образные профили;
  • J-образные профили.

Тангенциальные

Подключение скважинного насоса

Подключение скважинного насоса.

Их отклонение выполняют вблизи поверхности, после чего проходка проводится под заданным углом. Этот тип используется при необходимости бурения скважин сравнительно небольшой глубины, при наличии нормальных геологических условий, когда нет необходимости применения промежуточных колонн.

Если надо бурить скважину большой глубины, то обсадная колонна устанавливается внутри или после окончания искривления, ствол, что не обсажен, бурят до месторождения при неизменном направлении. Данный вид профиля позволяет максимально отклоняться от вертикали при незначительном изменении зенитного угла, что позволяет его использовать при проведении кустового бурения.

S-образные

Схема предварительного расширения горизонтальной скважины

Схема предварительного расширения горизонтальной скважины.

После того как выполнят вертикальную часть ствола до заданного зенитного угла, бурение проводят под наклоном, после чего наклон уменьшают до достижения вертикали. Во втором отклонении есть возможность установить промежуточную колонну.

Такой тип профиля обычно используют, где есть геологические факторы в виде соленой воды, газовых окон и требует установки обсадных колонн. Часто этот тип бурения используется, когда необходимо заглушить фонтанирующую скважину и когда надо развести забои во время выполнения бурения в море.

J-образные

Здесь отклонение от вертикали происходит на значительных глубинах. Этот способ используют, когда месторождения находятся под солевым куполом и во время разработки глубокозалегающих объектов. К этому типу относят горизонтальные скважины.

Виды и глубина скважин

Виды и глубина скважин.

Направленный способ бурения дает возможность добычи нефти и газа из месторождений, что расположены в море, далеко от берега. Этот метод дает возможность с платформы делать много скважин, что дает возможность оптимально расположить их в коллекторе, для этого обычно используют S-образные профили.

Часто месторождения находятся под водой, но недалеко от берега, в таком случае могут использоваться как S-образные скважины, так и тангенциальные скважины. Использование направленного бурения помогает разрабатывать пласты, которые невозможно достать вертикальными скважинами, например, из-за наличия зданий, холмов, озер и др.

Особенности бурения

Сложно бурить через соляные пласты, так как происходит размывание соли, поэтому для обхода соляного купола также используются вертикальные или горизонтальные скважины.

Если надо создать горизонтальные скважины, применяют кабельные технологии, такие как «Горизонталь - 1,2,3,4», что позволяет эффективно проводить геофизические исследования. Но эти технологии имеют свои недостатки:

  • могут происходить разрывы каротажного кабеля, что ведет к увеличению стоимости исследования;
  • если не произошла синхронизация спуска каротажного кабеля и инструмента, может происходить обрыв кабеля, возникать аварии, персонал может получить травмы;
  • процесс СПО идет значительно медленнее.

Чтобы устранить эти недостатки, используется новая технология доставки прибора при помощи кабеля в горизонтальную часть ствола внутри бурового инструмента.

Горизонтально-направленное бурение

Горизонтально-направленное бурение.

Когда буровой инструмент находится в горизонтальной скважине, в него на каротажном кабеле вводят прибор. Чтобы обеспечить герметизацию кабеля, используют специальное разрезное устройство.

Используя тампонажный агрегат, нагнетают давление, которое и продвигает прибор в забой. К этому прибору присоединен кабель, на котором есть магнитные метки, и он сматывается с лебедки. Вращение лентопротяжного механизма происходит в каротажном регистраторе синхронно, что позволяет с применением современной техники точно определять, на какой глубине находится прибор.

В устройстве, что транспортирует прибор, есть два клапана, что позволяет выполнять циркуляцию бурового раствора. Для того чтобы указанная более совершенная технология эффективно применялась, надо использовать каротажную станцию, что программно управляется вместе с полевым комплексом для проведения вычислений.

Разработка ствола

После того как определились с типом скважины и ее назначением, а также глубиной ствола на его вертикальном участке, расстоянием по горизонтали до месторождения, при помощи компьютера специалисты разрабатывают горизонтальную и вертикальную проекцию скважин и проводят ее исследование. Это позволяет провести бурение с минимальными затратами средств и времени, соблюсти предъявляемые правила безопасности и не нанести вред окружающей среде.

Факторы, что учитываются при выполнении выбора формы скважины:

  • состав грунта, в котором будет проводиться бурение;
  • параметры буровой установки, ее подъемные характеристики, скорость вращения и гидравлические возможности;
  • конструкция выбранной скважины и тип используемого бурового раствора;
  • параметры ствола;
  • характеристики оборудования, которое используется для выполнения работ.

Специалисты делают план скважины в вертикальной и горизонтальной проекции. На вертикальной проекции указывают глубинную цель, а на горизонтальной проекции обозначают расстояние, которое соответствует расстоянию от ротора до месторождения.

In recent years, the number of large, new, newly developed deposits decreased. Also part of the saturating field worsen fluid and reservoir properties. Due to the fact that if the development of new deposits often used old technology and equipment, oil and gas extraction layer is only 30-40%.

Scheme of gas-hydrodynamic studies of wells with horizontal completion using a self-propelled research complex

Scheme of gas-hydrodynamic studies of wells with horizontal completion using a self-propelled research complex.

In order to carry out a more complete extraction of hydrocarbons, it is necessary to use new modern technologies and conduct a study of horizontal wells.

Use of horizontal wells during the development of layers of minerals can achieve such results:

  • due to the fact that the filtration area is increased, there is an increase in productivity;
  • increasing the period of operation without the appearance of water;
  • increases the percentage of extraction of deposits of deposits, especially in the late stage of development;
  • increases the intensity of pumping agents in the reservoir;
  • it is possible to design layers that have low collecting properties and high oil viscosity;
  • it is possible to develop hard deposits, such as those that are under water;
  • improved technology of underground gas storage facilities.

Features wells

Scheme comparison of types of horizontal wells

comparison diagram types of horizontal wells.

If the drilling is carried out along the planned route and hit the target, it will be referred to as directed. Slaughter and the filtration area must be in a given area of rocks and be oriented with respect to deposits, according to the developed project.

If you use directional drilling, it can help improve the development of oil and gazomestorozhdeny and will be effective in the following cases:

  • when it is necessary to carry out drilling with the use of bypass difficult mountain zones;
  • if it is necessary to drill under the areas that are busy or not available;
  • if necessary, kill public fountains;
  • when it is necessary to conduct an autopsy reservoirs that cool fall down.

Directional wells are of two types: vertical and horizontal wells.

If drilling is done mainly along seam between the sole and upper reservoir at a predetermined azimuth direction and its filtration area is commensurate with the size of the vertical shaft, it is called a horizontal well.

When compared with the vertical structures, due to the fact that the expanded area of drainage and surface filtration increases in horizontal wells debit will be 2-10 times more.

Scheme alternate horizontal injection wells

Scheme alternate horizontal injection wells.

Study of horizontal wells is necessary in order to determine their potential. They can be used on the following objects:

  • the development of offshore fields;
  • field development, where there is no possibility to carry out full-scale drilling operations;
  • if you are developing a high-viscosity oil deposits at the natural filtration;
  • if developed thin and heterogeneous reservoirs;
  • the development of carbonate reservoirs, which have a vertical fracture;
  • in cases where the oil and gas deposits are interlayered with each other;
  • while mastering deposits during the later stage of their development.

If you call the main drawback that have horizontal wells, it is rather high cost of their creation. More recently, the price of creating a vertical wells was cheaper by almost 8 times, but the technology is evolving, and now the cost of creating horizontal wells more than the cost of creating vertical structures only 2-3 times.

To make it advantageous to use horizontal wells from an economic point of view, it is essential to production of it was more in the same number of times as the expensive cost of its creation.

Driving horizontal well location and elementary streams

Driving horizontal well location and elementary streams.

On the drafting and execution of studies of horizontal wells is influenced by many factors: the surface of the terrain, the location of the drilling targets, the presence of geological and technical reasons that prevent drilling, cross-breeds in the way of construction of horizontal wells, the possibility of the equipment being used.

Horizontal wells have a complex structure. They consist of a vertical and an inclined working, casing and cement sheaths that act as roof supports, filters that are arranged in the zone of the formation itself.

For the study, the construction of horizontal wells it is necessary to select those elements of their design that will help achieve the set goals without accidents, firmly strengthen the barrel by means of casing and materials for grouting and create a productive layer of strong hydrodynamic communication and allow the operation of horizontal wells for a long period time.

Create horizontal wells includes the following steps: technological justification for the choice of drilling locations, construction design, filter design methods of drilling, used equipment, used drilling tools, the technology development of bearing layers.

The choice of form

The main circuit arrangement of multilateral horizontal wells in the reservoir

The main circuit arrangement of multilateral horizontal wells in the reservoir.

these parameters should be considered when selecting the commission form of horizontal wells:

  • conducted a single bush or drilling;
  • whether there are obstacles at the mouth of the annex;
  • Barrel design must provide high productivity of horizontal wells;
  • downhole equipment must operate reliably;
  • It should be able to operate simultaneously in several layers interstratal deposits;
  • the cost of creating horizontal wells should be minimal.

If you are cluster drilling, the drilling profile should provide the optimum parameters of the grid and the number of completed shafts must be economically rational.

During the design and research of directional wells must take into account the depth of the trunk, its possible deviations in the vertical size of the horizontal section, the maximum values of curvature.

When choosing the form of the appointment must be considered, especially the structure of the trunk, it's like technological features, and geological. Taking into account limitation of the zenith angle of the borehole and the angle of inclination at the design depth.

Existing profiles

Profiles of horizontal wells are divided into these types:

  • tangential profiles;
  • S-shaped profiles;
  • J-shaped profiles.

Tangential

Connecting borehole pump

Connecting the downhole pump.

They operate near a deflection surface, after which the excavation is carried out at a predetermined angle. This type is used when drilling wells are relatively shallow, in the presence of normal geological conditions, when there is no need for intermediate pillars.

If it's necessary wildcat great depth, the casing is installed within or after the end of the curvature, the trunk that are not cased drilled to deposit at a constant direction. This type of profile allows maximum deviate from the vertical with a slight change in the zenith angle that allows it to be used in carrying out multiple drilling.

S-shaped

Scheme of pre-expansion of the horizontal well

Scheme of pre-expansion of the horizontal well.

After execute the vertical part of the trunk to a predetermined inclination angle, drilling is carried out at an angle, then the slope is reduced to achieve vertical. The second deviation is possible to set intermediate casing.

This profile type generally used where there geological factors as salt water, gas and requires setup window casing. Often this type of drilling is used when you need to silence the gusher and when it is necessary to dissolve rock faces while performing drilling in the sea.

J-shaped

Here, the deviation from the vertical occurs at considerable depths. This method is used when the deposits are under the salt dome and during the development of deep objects. This type includes horizontal wells.

Types and depth of wells

Types and depth of wells.

The directional drilling method enables the production of oil and gas fields, which are located in the sea, far from the shore. This method enables the platform to do a lot of wells, which enables optimum positioning of the manifold, typically used for this purpose S-shaped profiles.

Most fields are under water, but not far from the shore, in this case can be used as an S-shaped wells, and the tangential hole. Using directional drilling helps develop reservoirs that are impossible to control the vertical wells, for example, due to the presence of buildings, hills, lakes and others.

drilling Features

It is difficult to drill through layers of salt, since salt erosion occurs, so to circumvent the salt dome also used vertical or horizontal wells.

If you need to create horizontal wells, used cable technology, such as "Horizontal - 1,2,3,4 ', which allows effective geophysical surveys. But these technologies have their drawbacks:

  • may be wireline breaks, leading to increased cost of the research;
  • unless there was a synchronization of the shutter and the wireline tool, a cable break can occur, occur accident, personnel may be injured;
  • ACT process is much slower.

To eliminate these drawbacks, use a new technology delivery device via a cable in a horizontal portion within the bore of the drilling tool.

Horizontal directional drilling

Directional drilling.

When the drilling tool is in a horizontal well, it introduced a wireline device. In order to ensure sealing of the cable, use the special cutting device.

Using the backfill plant, pressurized, and is promoting the device to the face. By this device the cable is attached, which has a magnetic label, and it is unwound from the winch. The rotation of the tape drive comes in a logging recorder synchronously, which makes use of modern technology to accurately determine the depth at which the device is located.

In the apparatus that transports the device has two valve that allows circulation of drilling mud. To specify more advanced technology was used effectively, it is necessary to use a logging station that is controlled by the software, along with the field for complex calculations.

Development of trunk

Once decided on the type of the well and its purpose, as well as the depth of the trunk on its vertical section, the horizontal distance to the field, with the help of computer experts develop horizontal and vertical projection of the wells and conduct her research. This makes it possible to carry out drilling with minimal cost time and money, to comply with requirements of safety rules and do not harm the environment.

Factors that are taken into account when the choice of the form of the well:

  • soil composition in which drilling will be carried out;
  • parameters rig lifting its characteristics, the rotational speed and the hydraulic capability;
  • selected well design and the type of drilling fluid;
  • the parameters of the barrel;
  • characteristics of equipment used to perform work.

Experts do well plan in the vertical and horizontal projection. The vertical projection of point target depth, and the horizontal projections indicate a distance which corresponds to the distance from the rotor field.

Останнім часом число великих, нових, розроблених нових родовищ знизилося. Також погіршуються склад насичують родовища флюїдів і їх колекторські властивості. Через те, що при виконанні розробок нових родовищ часто використовуються старі технології і техніка, нафтогазодобування пласта становить всього 30-40%.

Схема проведення газогідродінаміческіх досліджень свердловин з горизонтальним закінченням із застосуванням самохідного дослідницького комплексу

Схема проведення газогідродінаміческіх досліджень свердловин з горизонтальним закінченням із застосуванням самохідного дослідницького комплексу.

Для того щоб проводити повнішу видобуток вуглеводнів, необхідно використовувати нові сучасні технології та проводити дослідження горизонтальних свердловин.

Використання горизонтальних свердловин при проведенні розробки пластів корисних копалин дозволяє досягти таких результатів:

  • за рахунок того, що збільшується площа фільтрації, відбувається збільшення продуктивності;
  • збільшується період експлуатації без появи води;
  • збільшується відсоток вилучення покладів з родовища, особливо на пізній стадії розробки;
  • підвищується інтенсивність закачування в пласт агентів;
  • з'являється можливість розробляти пласти, що мають низькі колекторні властивості і нафту високої в'язкості;
  • з'являється можливість розробляти важкодоступні родовища, наприклад, ті, що знаходяться під водою;
  • поліпшується технологія підземних газових сховищ.

особливості свердловин

Схема порівняння типів горизонтальних свердловин

Схема порівняння типів горизонтальних свердловин.

Якщо буріння виконали уздовж запланованої траси і потрапили в ціль, то вона буде називатися спрямованої. Забій і зона фільтрації повинні знаходитися в заданій зоні порід і бути орієнтовані щодо поклади, згідно з розробленим проектом.

Якщо застосовувати направлене буріння, то це дозволяє вдосконалити розробку нафто- і газоместорожденій і буде ефективним в наступних випадках:

  • коли треба проводити буріння з застосуванням обходу складних гірських зон;
  • якщо треба проводити буріння під ділянками, що зайняті або недоступні;
  • при необхідності глушіння відкритих фонтанів;
  • коли необхідно провести розтин пластів, що круто падають вниз.

Спрямовані свердловини бувають двох видів: вертикальні і горизонтальні свердловини.

Якщо зроблено буріння в основному уздовж пласта, між підошвою і верхом поклади в заданому азімутной напрямку і її зона фільтрації порівнянна з розмірами вертикального стовбура, то вона носить назву горизонтальна свердловина.

Якщо проводити порівняння з вертикальними конструкціями, за рахунок того, що розширюється область дренування і збільшується поверхню фільтрації, у горизонтальних свердловин дебет буде в 2-10 разів більше.

Схема альтернативного закачування горизонтальної свердловини

Схема альтернативного закачування горизонтальної свердловини.

Проведення дослідження горизонтальних свердловин треба для того, щоб визначити їх можливості. Вони можуть використовуватися на наступних об'єктах:

  • при розробці морських родовищ;
  • при розробці родовищ, де немає можливості проводити повномасштабні бурові роботи;
  • якщо ведеться розробка покладів високов'язкої нафти при природній фільтрації;
  • якщо розробляються малопотужні і неоднорідні пласти;
  • при розробці карбонатних колекторів, в яких є вертикальна трещиноватость;
  • в тих випадках, коли поклади нафти і газу перешаровуються між собою;
  • при освоєнні покладів, при проведенні пізній стадії їх розробки.

Якщо назвати основний недолік, що є у горизонтальних свердловин, то це досить висока вартість їх створення. Ще зовсім недавно ціна створення вертикальних свердловин була дешевше майже в 8 разів, але технології розвиваються, і зараз вартість створення горизонтальних свердловин більше вартості створення вертикальних конструкцій всього в 2-3 рази.

Для того щоб було вигідним використання горизонтальних свердловин з економічної точки зору, необхідно, щоб видобуток з неї була більше в таку ж кількість разів, у скільки дорожче обійшлося її створення.

Схема розташування горизонтальної свердловини і найпростіші потоки

Схема розташування горизонтальної свердловини і найпростіші потоки.

На складання проекту і виконання дослідження горизонтальних свердловин впливає багато чинників: ландшафт поверхні, розташування цілі буріння, наявність геологічних і технічних причин, що перешкоджають буріння, прохідність порід на шляху проведення будівництва горизонтальних свердловин, можливості використовуваного обладнання.

Горизонтальні свердловини мають складну конструкцію. Вони складаються з вертикальної і похилої виробки, обсадних колон і оболонок з цементу, що грають роль кріплення, фільтрів, що розташовані в самій зоні пласта.

Для дослідження, конструювання горизонтальних свердловин треба вибрати такі елементи їх конструкції, що допоможуть досягти заданої мети без аварій, надійно зміцнити стовбур за допомогою обсадних колон і матеріалів для проведення тампонажу, створити з продуктивним шаром міцну гидродинамическую зв'язок і дозволити експлуатацію горизонтальних свердловин протягом тривалого періоду часу.

Створення горизонтальних свердловин включає в себе наступні етапи: технологічне обґрунтування вибору місця буріння, розробка конструкції, розробка конструкції фільтра, способи проведення буріння, використовуване обладнання, що використовується буровий інструмент, технологія розробки несучих шарів.

вибір форми

Основні схеми розташування багатоствольних горизонтальних свердловин в продуктивному пласті

Основні схеми розташування багатоствольних горизонтальних свердловин в продуктивному пласті.

При здійсненні вибору форми горизонтальних свердловин треба враховувати такі параметри:

  • проведено одиночне буріння або кущова;
  • чи є перешкоди при додатку гирла;
  • конструкція ствола повинна забезпечувати високу продуктивність горизонтальних свердловин;
  • свердловинне обладнання повинне надійно працювати;
  • повинна бути можливість одночасно експлуатувати кілька шарів в міжпластовому покладах;
  • вартість створення горизонтальних свердловин повинна бути мінімальною.

Якщо виконується кущова буріння, то профіль буріння повинен забезпечувати оптимальні параметри сітки, а число виконаних стовбурів має бути економічно раціональним.

При проведенні проектування і дослідження спрямованих свердловин треба враховувати глибину стовбура, його можливі відхилення по вертикалі, розмір по горизонталі, максимальні значення кривизни.

При виборі форми необхідно враховувати призначення, особливості будови стовбура, це як технологічні особливості, так і геологічні. Враховуються обмеження величини зенітного кута свердловини і кута його нахилу на розрахунковій глибині.

існуючі профілі

Профілі горизонтальних свердловин поділяються на такі види:

  • тангенціальні профілі;
  • S-образні профілі;
  • J-образні профілі.

тангенціальні

Підключення свердловинного насоса

Підключення свердловинного насоса.

Їх відхилення виконують поблизу поверхні, після чого проходка проводиться під заданим кутом. Цей тип використовується при необхідності буріння свердловин порівняно невеликої глибини, при наявності нормальних геологічних умов, коли немає необхідності застосування проміжних колон.

Якщо треба бурити свердловину великої глибини, то обсадная колона встановлюється всередині або після закінчення викривлення, стовбур, що ні обсаджена, бурять до родовища при незмінному напрямку. Даний вид профілю дозволяє максимально відхилятися від вертикалі при незначній зміні зенітного кута, що дозволяє його використовувати при проведенні кущового буріння.

S-образні

Схема попереднього розширення горизонтальної свердловини

Схема попереднього розширення горизонтальної свердловини.

Після того як виконають вертикальну частину стовбура до заданого зенітного кута, буріння проводять під нахилом, після чого нахил зменшують до досягнення вертикалі. У другому відхиленні є можливість встановити проміжну колону.

Такий тип профілю зазвичай використовують, де є геологічні чинники у вигляді солоної води, газових вікон і вимагає установки обсадних колон. Часто цей тип буріння використовується, коли необхідно заглушити фонтануючу свердловину і коли треба розвести забої під час виконання буріння в морі.

J-образні

Тут відхилення від вертикалі відбувається на значних глибинах. Цей спосіб використовують, коли родовища знаходяться під сольовим куполом і під час розробки глубокозалегающих об'єктів. До цього типу відносять горизонтальні свердловини.

Види і глибина свердловин

Види і глибина свердловин.

Спрямований спосіб буріння дає можливість видобутку нафти і газу з родовищ, що розташовані в морі, далеко від берега. Цей метод дає можливість з платформи робити багато свердловин, що дає можливість оптимально розташувати їх в колекторі, для цього зазвичай використовують S-образні профілі.

Часто родовища знаходяться під водою, але недалеко від берега, в такому випадку можуть використовуватися як S-подібні свердловини, так і тангенціальні свердловини. Використання направленого буріння допомагає розробляти пласти, які неможливо дістати вертикальними свердловинами, наприклад, через наявність будівель, пагорбів, озер та ін.

особливості буріння

Складно бурити через соляні пласти, так як відбувається розмивання солі, тому для обходу соляного купола також використовуються вертикальні або горизонтальні свердловини.

Якщо треба створити горизонтальні свердловини, застосовують кабельні технології, такі як «Горизонталь - 1,2,3,4», що дозволяє ефективно проводити геофізичні дослідження. Але ці технології мають свої недоліки:

  • можуть відбуватися розриви каротажного кабелю, що веде до збільшення вартості дослідження;
  • якщо не відбулася синхронізація спуску каротажного кабелю і інструменту, може відбуватися обрив кабелю, виникати аварії, персонал може отримати травми;
  • процес СПО йде значно повільніше.

Щоб усунути ці недоліки, використовується нова технологія доставки приладу за допомогою кабелю в горизонтальну частину стовбура всередині бурового інструменту.

Горизонтально-направлене буріння

Горизонтально-направлене буріння.

Коли бурової інструмент перебуває в горизонтальній свердловині, в нього на каротажному кабелі вводять прилад. Щоб забезпечити герметизацію кабелю, використовують спеціальне розрізне пристрій.

Використовуючи тампонажний агрегат, нагнітають тиск, який і просуває прилад в забій. До цього приладу приєднаний кабель, на якому є магнітні мітки, і він змотується з лебідки. Обертання механізму протягування стрічки відбувається в каротажному реєстраторі синхронно, що дозволяє із застосуванням сучасної техніки точно визначати, на якій глибині знаходиться прилад.

У пристрої, що транспортує прилад, є два клапана, що дозволяє виконувати циркуляцію бурового розчину. Для того щоб зазначена досконалішу технологію ефективно застосовувалася, треба використовувати каротажну станцію, що програмно управляється разом з польовим комплексом для проведення обчислень.

Розробка стовбура

Після того як визначилися з типом свердловини і її призначенням, а також глибиною стовбура на його вертикальній ділянці, відстанню по горизонталі до родовища, за допомогою комп'ютера фахівці розробляють горизонтальну і вертикальну проекцію свердловин і проводять її дослідження. Це дозволяє провести буріння з мінімальними витратами коштів і часу, дотримати пред'являються правила безпеки і не завдати шкоди навколишньому середовищу.

Фактори, що враховуються при виконанні вибору форми свердловини:

  • склад грунту, в якому буде проводитися буріння;
  • параметри бурової установки, її підйомні характеристики, швидкість обертання і гідравлічні можливості;
  • конструкція обраної свердловини і тип використовуваного бурового розчину;
  • параметри стовбура;
  • характеристики обладнання, яке використовується для виконання робіт.

Фахівці роблять план свердловини в вертикальної і горизонтальної проекції. На вертикальній проекції вказують глибинну мету, а на горизонтальній проекції позначають відстань, яке відповідає відстані від ротора до родовища.


» » » Исследование горизонтальных направленных скважин